実施条件の検討

多くの高校，機械系学科であれば製作できる汎用性を備えている．標準的な生徒であれ ばロボットに興味・関心が低くても製作による「A」→「R」の感動は実現しやすい．

しかし，「C」→「S」は以下に示す内容について授業を受けていることを前提としたい．

製作実験の実施条件を検討し表 4-1 のとおりとした．

表 4-1 実施条件

学年 内　　容 必須

マイコン制御（開発環境と入出力の理解） ○

C言語プログラミング ○

機械加工（基本作業，外周切削，安全作業） ○

電子回路（基本回路，センサ特性） ○

情報技術基礎（情報技術検定3級取得） ○

ボール盤作業（穴あけ，ねじ切り） △

計算技術検定３級 △

旋盤加工（加工精度，測定，手順，外爪作業） ○ マシニングセンタ加工（Gコード，工具補正，固定サイクル） ○ マイコン制御（AD変換，PWM制御など制御プログラム） ○

トレースロボット製作 △

機械製図（1・2年の内容） ○

機械設計（応力，モーメント，片持ち梁） ○ 1年生

2年生

実施条件

○必須　△できれば体験していること

実施条件は，1 年生からマイコン制御，機械加工，電子回路，情報技術基礎について学 んでいることが望ましい．関連する知識として情報技術検定，計算技術検定はそれぞれ 3 級以上を取得していること．製作には旋盤加工，マシニングセンタ加工，ボール盤による 穴あけ，ねじ切り加工について学んでいることを挙げる．2 年生ではトレースロボットな どのマイコン制御，C 言語プログラミングについて学習していること．機械製図を学んで いることを想定している．

製作は機械系ならば，どの学科の生徒でも製作可能な教材であることが確認できた．

実際の教育現場に想定し検討した．T 県において，工業関係専門高校の中でも進学者が 3 割から 4 割と多い A 高校と就職を中心に中堅技術者を育成する B 高校では，同じ電子機械 科であるが教育課程が異なっており，3 年間で学ぶ内容に若干の違いがある．制御実習の

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内容が違っている．A 高校はマイコン制御を中心としたメカトロニクス，B 高校はシーケン ス制御と自動生産ラインを中心としたメカトロニクスを実習している．制御プログラムを 構築する点では，前者に教育効果を発揮しやすく，後者に実施条件としてマイコン制御に 関する時間を多く確保するなど工夫が必要といえる．マイコン制御については，1 年次に 入出力，2 年次にタイマ関数，PWM 制御，AD 変換など機能について学習していることを基 本としたい．以上のように，マイコン制御の経験の有無は重要であり，この点ではマイコ ン制御を実習している電子機械科において効果を期待できる．以下に製作する部品，組立 作業例を図 4-1～図 4-12 に示す．

図 4-1 ロボットモジュール駆動部と信号変換ボード

図 4-2 モータモジュールと車輪

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図 4-3 PSD とハンドル信号接続

図 4-4 ハンド用ポテンショメータ ﾊﾝﾄﾞﾙ操作用可変抵抗

左から PSD0，PSD1，PSD2，PSD3 加速度センサ，操舵用可変抵抗の順 H8 マイコンのポート 7 に接続

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図 4-5 シャーシ組立図

図 4-6 部品配置

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図 4-7 ハブ取り付け

図 4-8 ハブとキー溝加工

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図 4-9 モータモジュールとコントローラ

図 4-10 バッテリとコントローラ

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図 4-11 仮組立て後の外観

図 4-12 ロボット本体組立外観

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